Hidroksipropil metilselüloz (HPMC) əczaçılıq, kosmetika, qida və sənaye sahələrində, xüsusən də gellərin hazırlanmasında geniş istifadə olunan çox istifadə olunan suda həll olunan polimerdir. Onun fiziki xassələri və ərimə davranışı müxtəlif tətbiqlərdə effektivliyə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. HPMC gelinin gelləşmə temperaturu onun əsas fiziki xassələrindən biridir ki, bu da onun müxtəlif preparatlarda, məsələn, idarə olunan buraxılış, plyonka əmələ gəlməsi, sabitlik və s.-də işinə birbaşa təsir edir.
1. HPMC-nin strukturu və xassələri
HPMC iki əvəzedicinin, hidroksipropil və metilin sellülozun molekulyar skeletinə daxil edilməsi ilə əldə edilən suda həll olunan polimerdir. Onun molekulyar strukturunda iki növ əvəzedici var: hidroksipropil (-CH2CHOHCH3) və metil (-CH3). Fərqli hidroksipropil tərkibi, metilləşmə dərəcəsi və polimerləşmə dərəcəsi kimi amillər HPMC-nin həll qabiliyyətinə, gelləşmə davranışına və mexaniki xassələrinə mühüm təsir göstərəcəkdir.
Sulu məhlullarda AnxinCel®HPMC su molekulları ilə hidrogen bağları yaradaraq və onun sellüloza əsaslı skeleti ilə qarşılıqlı əlaqədə olmaqla sabit kolloid məhlullar əmələ gətirir. Xarici mühit (məsələn, temperatur, ion gücü və s.) dəyişdikdə, HPMC molekulları arasında qarşılıqlı təsir dəyişəcək və nəticədə jelləşmə baş verəcəkdir.
2. Gelləşmə temperaturunun tərifi və təsir edən amilləri
Gelləşmə temperaturu (Gelation Temperature, T_gel) məhlulun temperaturu müəyyən səviyyəyə qalxdıqda HPMC məhlulunun mayedən bərkə keçməyə başladığı temperatura aiddir. Bu temperaturda HPMC molekulyar zəncirlərinin hərəkəti məhdudlaşdırılacaq, üçölçülü şəbəkə strukturu formalaşacaq və nəticədə geləbənzər maddə yaranacaq.
HPMC-nin gelləşmə temperaturu bir çox amillərdən təsirlənir, ən vacib amillərdən biri hidroksipropil tərkibidir. Hidroksipropil tərkibinə əlavə olaraq, gel temperaturuna təsir edən digər amillər molekulyar çəki, məhlulun konsentrasiyası, pH dəyəri, həlledici növü, ion gücü və s.
3. Hidroksipropil tərkibinin HPMC gel temperaturuna təsiri
3.1 Hidroksipropil tərkibinin artması gel temperaturunun artmasına səbəb olur
HPMC-nin gelləşmə temperaturu onun molekulunda hidroksipropil əvəzetmə dərəcəsi ilə sıx bağlıdır. Hidroksipropil tərkibi artdıqca, HPMC molekulyar zəncirindəki hidrofilik əvəzedicilərin sayı artır, nəticədə molekul və su arasında qarşılıqlı təsir güclənir. Bu qarşılıqlı təsir molekulyar zəncirlərin daha da uzanmasına səbəb olur və bununla da molekulyar zəncirlər arasındakı qarşılıqlı təsirin gücünü azaldır. Müəyyən bir konsentrasiya diapazonunda hidroksipropil tərkibinin artırılması nəmlənmə dərəcəsini artırmağa kömək edir və molekulyar zəncirlərin qarşılıqlı təşkilinə kömək edir, beləliklə daha yüksək temperaturda şəbəkə quruluşu yarana bilər. Buna görə jelləşmə temperaturu adətən artan tərkiblə hidroksipropilin artması ilə artır.
Daha yüksək hidroksipropil tərkibli HPMC (məsələn, HPMC K15M) aşağı hidroksipropil tərkibli AnxinCel®HPMC ilə müqayisədə (məsələn, HPMC K4M kimi) eyni konsentrasiyada daha yüksək gelləşmə temperaturu nümayiş etdirməyə meyllidir. Bunun səbəbi, daha yüksək hidroksipropil tərkibinin molekulların daha aşağı temperaturda qarşılıqlı əlaqəsini və şəbəkələr yaratmasını çətinləşdirir, bu nəmlənməni aradan qaldırmaq və üç ölçülü şəbəkə quruluşunu yaratmaq üçün molekullararası qarşılıqlı əlaqəni təşviq etmək üçün daha yüksək temperatur tələb edir. .
3.2 Hidroksipropil tərkibi ilə məhlulun konsentrasiyası arasında əlaqə
Məhlulun konsentrasiyası da HPMC-nin gelləşmə temperaturuna təsir edən mühüm amildir. Yüksək konsentrasiyalı HPMC məhlullarında molekullararası qarşılıqlı təsirlər daha güclüdür, ona görə də hidroksipropil tərkibi aşağı olsa belə gelləşmə temperaturu daha yüksək ola bilər. Aşağı konsentrasiyalarda HPMC molekulları arasında qarşılıqlı əlaqə zəifdir və məhlulun daha aşağı temperaturda gelləşmə ehtimalı yüksəkdir.
Hidroksipropil tərkibi artdıqda, hidrofiliklik artsa da, gel əmələ gətirmək üçün daha yüksək temperatur tələb olunur. Xüsusilə aşağı konsentrasiya şəraitində jelləşmə temperaturu daha əhəmiyyətli dərəcədə artır. Bunun səbəbi yüksək hidroksipropil tərkibli HPMC-nin temperaturun dəyişməsi vasitəsilə molekulyar zəncirlər arasında qarşılıqlı təsirə səbəb olması daha çətindir və gelləşmə prosesi hidratasiya effektini aradan qaldırmaq üçün əlavə istilik enerjisi tələb edir.
3.3 Hidroksipropil tərkibinin gelləşmə prosesinə təsiri
Hidroksipropil tərkibinin müəyyən bir diapazonunda jelləşmə prosesində hidratasiya və molekulyar zəncirlər arasında qarşılıqlı təsir üstünlük təşkil edir. HPMC molekulunda hidroksipropil tərkibi aşağı olduqda, nəmləndirmə zəifdir, molekullar arasında qarşılıqlı təsir güclüdür və aşağı temperatur gel əmələ gəlməsinə kömək edə bilər. Hidroksipropil tərkibi daha yüksək olduqda, nəmləndirmə əhəmiyyətli dərəcədə güclənir, molekulyar zəncirlər arasında qarşılıqlı əlaqə zəifləyir və jelləşmə temperaturu artır.
Yüksək hidroksipropil tərkibi də HPMC məhlulunun özlülüyünün artmasına səbəb ola bilər ki, bu da bəzən jelləşmənin başlanğıc temperaturunu artırır.
Hidroksipropil tərkibi jelləşmə temperaturuna əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərirHPMC. Hidroksipropil tərkibi artdıqca, HPMC-nin hidrofilliyi artır və molekulyar zəncirlər arasında qarşılıqlı təsir zəifləyir, buna görə də onun gelləşmə temperaturu adətən artır. Bu hadisə hidratasiya və molekulyar zəncirlər arasındakı qarşılıqlı təsir mexanizmi ilə izah edilə bilər. HPMC-nin hidroksipropil tərkibini tənzimləməklə gelləşmə temperaturunun dəqiq idarə edilməsinə nail olmaq və bununla da HPMC-nin əczaçılıq, qida və digər sənaye tətbiqlərində işini optimallaşdırmaq olar.
Göndərmə vaxtı: 04 yanvar 2025-ci il